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《計算機科學導論》是國外計算機等IT相關專業本科生的一本基礎課教材，也是一本非常經典的計算機入門讀物。作為一本百科全書式的計算機專業基礎入門讀物，書中涉及計算機科學的方方面面。雖然讀者對象是計算機專業的學生，但這本書深入淺出，引人入勝，勾畫出計算機科學體系的框架，為有志於IT行業的學生奠定計算機科學知識的基礎，架設進一步深入專業理論學習的橋樑。
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百科全書式的計算機專業基礎入門讀物
目次
出版者的話
譯者序
前言
第1章 緒論1
1.1 圖靈模型1
1.1.1 數據處理器1
1.1.2 可編程數據處理器2
1.1.3 通用圖靈機3
1.2 馮·諾依曼模型3
1.2.1 4個子系統3
1.2.2 存儲程序概念4
1.2.3 指令的順序執行4
1.3 計算機組成部分4
1.3.1 計算機硬件4
1.3.2 數據4
1.3.3 計算機軟件5
1.4 歷史6
1.4.1 機械計算機器（1930年以前）6
1.4.2 電子計算機的誕生（1930～1950年）7
1.4.3 計算機的誕生（1950年至今）7
1.5 計算機科學作為一門學科8
1.6 課程綱要8
1.6.1 第一部分：數據的表示與運算8
1.6.2 第二部分：計算機硬件8
1.6.3 第三部分：計算機軟件8
1.6.4 第四部分：數據組織與抽象9
1.6.5 第五部分：高級話題9
1.6.6 第六部分：社交媒體和社會話題9
1.7 章末材料9
1.8 練習10
第2章 數字系統11
2.1 引言11
2.2 位置化數字系統11
2.2.1 十進制系統12
2.2.2 二進制系統13
2.2.3 十六進制系統14
2.2.4 八進制系統15
2.2.5 4種位置化數字系統小結16
2.2.6 轉換16
2.3 非位置化數字系統21
2.4 章末材料22
2.5 練習23
第3章 數據存儲27
3.1 數據類型27
3.1.1 計算機內部的數據28
3.1.2 數據壓縮28
3.1.3 錯誤檢測和糾正29
3.2 存儲數字29
3.2.1 存儲整數29
3.2.2 3種系統的比較34
3.2.3 實數35
3.3 存儲文本41
3.3.1 代碼41
3.4 存儲音頻42
3.4.1 採樣42
3.4.2 量化42
3.4.3 編碼43
3.4.4 聲音編碼標準43
3.5 存儲圖像43
3.5.1 光柵圖43
3.5.2 矢量圖44
3.6 存儲視頻45
3.7 章末材料45
3.8 練習47
第4章 數據運算50
4.1 邏輯運算50
4.1.1 位層次上的邏輯運算 50
4.1.2 模式層次上的邏輯運算52
4.2 移位運算54
4.2.1 邏輯移位運算54
4.3 算術運算56
4.3.1 整數的算術運算56
4.3.2 實數的算術運算58
4.4 章末材料58
4.5 練習59
第5章 計算機組成61
5.1 引言61
5.2 中央處理單元61
5.2.1 算術邏輯單元62
5.2.2 寄存器62
5.2.3 控制單元63
5.3 主存儲器63
5.3.1 地址空間63
5.3.2 存儲器的類型64
5.3.3 存儲器的層次結構65
5.3.4 高速緩沖存儲器65
5.4 輸入/輸出子系統66
5.4.1 非存儲設備66
5.4.2 存儲設備66
5.5 子系統的互連70
5.5.1 CPU和存儲器的連接70
5.5.2 I/O設備的連接71
5.5.3 輸入／輸出設備的尋址73
5.6 程序執行74
5.6.1 機器週期74
5.6.2 輸入／輸出操作75
5.7 不同的體系結構77
5.7.1 CISC77
5.7.2 RISC77
5.7.3 流水線77
5.7.4 並行處理78
5.8 簡單計算機79
5.8.1 CPU80
5.8.2 主存80
5.8.3 輸入/輸出子系統80
5.8.4 指令集81
5.8.5 處理指令82
5.8.6 存儲程序和數據83
5.8.7 指令周期83
5.8.8 另一個例子85
5.8.9 可重用性87
5.9 章末材料87
5.10 練習89
第6章 計算機網絡和因特網92
6.1 引言92
6.1.1 網絡92
6.1.2 因特網93
6.1.3 硬件和軟件95
6.1.4 協議分層95
6.1.5 TCP/IP協議族97
6.2 應用層99
6.2.1 提供服務100
6.2.2 應用層模式100
6.2.3 標準客戶機-服務器應用101
6.2.4 文件傳輸協議103
6.2.5 電子郵件104
6.2.6 TELNET105
6.2.7 安全外殼106
6.2.8 域名系統106
6.2.9 端到端模式108
6.3 傳輸層109
6.3.1 傳輸層服務110
6.3.2 傳輸層協議111
6.4 網絡層111
6.4.1 網絡層提供的服務112
6.4.2 網絡層協議114
6.5 數據鏈路層116
6.5.1 節點和鏈接117
6.5.2 局域網118
6.5.3 廣域網120
6.6 物理層122
6.6.1 數據和信號122
6.6.2 數字化傳輸124
6.6.3 模擬傳輸124
6.7 傳輸介質125
6.7.1 導向介質125
6.7.2 非導向介質：無線126
6.8 章末材料127
6.9 練習129
第7章 操作系統132
7.1 引言132
7.1.1 操作系統132
7.1.2 自舉過程133
7.2 演化133
7.2.1 批處理系統133
7.2.2 分時系統133
7.2.3 個人系統134
7.2.4 並行系統134
7.2.5 分布式系統134
7.2.6 實時系統134
7.3 組成部分134
7.3.1 用戶界面135
7.3.2 內存管理器135
7.3.3 進程管理器138
7.3.4 文件管理器142
7.4 主流操作系統142
7.4.1 UNIX143
7.4.2 Linux144
7.4.3 Windows144
7.5 章末材料145
7.6 練習147
第8章 算法149
8.1 概念149
8.1.1 非正式定義149
8.1.2 示例149
8.1.3 定義動作151
8.1.4 細化151
8.1.5 泛化152
8.2 三種結構152
8.2.1 順序152
8.2.2 判斷152
8.2.3 循環152
8.3 算法的表示153
8.3.1 UML153
8.3.2 偽代碼153
8.4 更正式的定義155
8.4.1 定義良好156
8.4.2 明確步驟156
8.4.3 產生結果156
8.4.4 在有限的時間內終止156
8.5 基本算法156
8.5.1 求和156
8.5.2 乘積157
8.5.3 最大和最小157
8.5.4 排序157
8.5.5 查找161
8.6 子算法163
8.6.1 結構圖163
8.7 遞歸164
8.7.1 迭代的定義164
8.7.2 遞歸的定義164
8.8 章末材料166
8.9 練習167
第9章 程序設計語言170
9.1 演化170
譯者序
前言
第1章 緒論1
1.1 圖靈模型1
1.1.1 數據處理器1
1.1.2 可編程數據處理器2
1.1.3 通用圖靈機3
1.2 馮·諾依曼模型3
1.2.1 4個子系統3
1.2.2 存儲程序概念4
1.2.3 指令的順序執行4
1.3 計算機組成部分4
1.3.1 計算機硬件4
1.3.2 數據4
1.3.3 計算機軟件5
1.4 歷史6
1.4.1 機械計算機器（1930年以前）6
1.4.2 電子計算機的誕生（1930～1950年）7
1.4.3 計算機的誕生（1950年至今）7
1.5 計算機科學作為一門學科8
1.6 課程綱要8
1.6.1 第一部分：數據的表示與運算8
1.6.2 第二部分：計算機硬件8
1.6.3 第三部分：計算機軟件8
1.6.4 第四部分：數據組織與抽象9
1.6.5 第五部分：高級話題9
1.6.6 第六部分：社交媒體和社會話題9
1.7 章末材料9
1.8 練習10
第2章 數字系統11
2.1 引言11
2.2 位置化數字系統11
2.2.1 十進制系統12
2.2.2 二進制系統13
2.2.3 十六進制系統14
2.2.4 八進制系統15
2.2.5 4種位置化數字系統小結16
2.2.6 轉換16
2.3 非位置化數字系統21
2.4 章末材料22
2.5 練習23
第3章 數據存儲27
3.1 數據類型27
3.1.1 計算機內部的數據28
3.1.2 數據壓縮28
3.1.3 錯誤檢測和糾正29
3.2 存儲數字29
3.2.1 存儲整數29
3.2.2 3種系統的比較34
3.2.3 實數35
3.3 存儲文本41
3.3.1 代碼41
3.4 存儲音頻42
3.4.1 採樣42
3.4.2 量化42
3.4.3 編碼43
3.4.4 聲音編碼標準43
3.5 存儲圖像43
3.5.1 光柵圖43
3.5.2 矢量圖44
3.6 存儲視頻45
3.7 章末材料45
3.8 練習47
第4章 數據運算50
4.1 邏輯運算50
4.1.1 位層次上的邏輯運算 50
4.1.2 模式層次上的邏輯運算52
4.2 移位運算54
4.2.1 邏輯移位運算54
4.3 算術運算56
4.3.1 整數的算術運算56
4.3.2 實數的算術運算58
4.4 章末材料58
4.5 練習59
第5章 計算機組成61
5.1 引言61
5.2 中央處理單元61
5.2.1 算術邏輯單元62
5.2.2 寄存器62
5.2.3 控制單元63
5.3 主存儲器63
5.3.1 地址空間63
5.3.2 存儲器的類型64
5.3.3 存儲器的層次結構65
5.3.4 高速緩沖存儲器65
5.4 輸入/輸出子系統66
5.4.1 非存儲設備66
5.4.2 存儲設備66
5.5 子系統的互連70
5.5.1 CPU和存儲器的連接70
5.5.2 I/O設備的連接71
5.5.3 輸入／輸出設備的尋址73
5.6 程序執行74
5.6.1 機器週期74
5.6.2 輸入／輸出操作75
5.7 不同的體系結構77
5.7.1 CISC77
5.7.2 RISC77
5.7.3 流水線77
5.7.4 並行處理78
5.8 簡單計算機79
5.8.1 CPU80
5.8.2 主存80
5.8.3 輸入/輸出子系統80
5.8.4 指令集81
5.8.5 處理指令82
5.8.6 存儲程序和數據83
5.8.7 指令周期83
5.8.8 另一個例子85
5.8.9 可重用性87
5.9 章末材料87
5.10 練習89
第6章 計算機網絡和因特網92
6.1 引言92
6.1.1 網絡92
6.1.2 因特網93
6.1.3 硬件和軟件95
6.1.4 協議分層95
6.1.5 TCP/IP協議族97
6.2 應用層99
6.2.1 提供服務100
6.2.2 應用層模式100
6.2.3 標準客戶機-服務器應用101
6.2.4 文件傳輸協議103
6.2.5 電子郵件104
6.2.6 TELNET105
6.2.7 安全外殼106
6.2.8 域名系統106
6.2.9 端到端模式108
6.3 傳輸層109
6.3.1 傳輸層服務110
6.3.2 傳輸層協議111
6.4 網絡層111
6.4.1 網絡層提供的服務112
6.4.2 網絡層協議114
6.5 數據鏈路層116
6.5.1 節點和鏈接117
6.5.2 局域網118
6.5.3 廣域網120
6.6 物理層122
6.6.1 數據和信號122
6.6.2 數字化傳輸124
6.6.3 模擬傳輸124
6.7 傳輸介質125
6.7.1 導向介質125
6.7.2 非導向介質：無線126
6.8 章末材料127
6.9 練習129
第7章 操作系統132
7.1 引言132
7.1.1 操作系統132
7.1.2 自舉過程133
7.2 演化133
7.2.1 批處理系統133
7.2.2 分時系統133
7.2.3 個人系統134
7.2.4 並行系統134
7.2.5 分布式系統134
7.2.6 實時系統134
7.3 組成部分134
7.3.1 用戶界面135
7.3.2 內存管理器135
7.3.3 進程管理器138
7.3.4 文件管理器142
7.4 主流操作系統142
7.4.1 UNIX143
7.4.2 Linux144
7.4.3 Windows144
7.5 章末材料145
7.6 練習147
第8章 算法149
8.1 概念149
8.1.1 非正式定義149
8.1.2 示例149
8.1.3 定義動作151
8.1.4 細化151
8.1.5 泛化152
8.2 三種結構152
8.2.1 順序152
8.2.2 判斷152
8.2.3 循環152
8.3 算法的表示153
8.3.1 UML153
8.3.2 偽代碼153
8.4 更正式的定義155
8.4.1 定義良好156
8.4.2 明確步驟156
8.4.3 產生結果156
8.4.4 在有限的時間內終止156
8.5 基本算法156
8.5.1 求和156
8.5.2 乘積157
8.5.3 最大和最小157
8.5.4 排序157
8.5.5 查找161
8.6 子算法163
8.6.1 結構圖163
8.7 遞歸164
8.7.1 迭代的定義164
8.7.2 遞歸的定義164
8.8 章末材料166
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9.1 演化170
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